വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷന്‍ മേഖലകളില്‍ ഗ്രാഫിറ്റൈസ്ഡ് പെട്രോളിയം കോക്കിനുള്ള സൂചിക ആവശ്യകതകളിലെ ഊന്നലുകളും വ്യത്യാസങ്ങളും എന്തൊക്കെയാണ്?

വ്യത്യസ്ത ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകളിൽ ഗ്രാഫിറ്റൈസ് ചെയ്ത പെട്രോളിയം കോക്കിനുള്ള സൂചിക ആവശ്യകതകളിൽ കാര്യമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ആനോഡ് വസ്തുക്കളുടെ മേഖലയിൽ, ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രകടനം, കണികാ വലിപ്പ വിതരണം, നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, പരിശുദ്ധി നിയന്ത്രണം എന്നിവയിൽ ഊന്നൽ നൽകുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, ഇലക്ട്രോഡ് റോഡുകളുടെ ഫീൽഡ് (ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ പോലുള്ളവ) ചാലകത, മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, താപ സ്ഥിരത, ചാരത്തിന്റെ അളവ് നിയന്ത്രണം എന്നിവയ്ക്ക് കൂടുതൽ പ്രാധാന്യം നൽകുന്നു. വിശദമായ വിശകലനം ചുവടെ നൽകിയിരിക്കുന്നു:

I. ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ആനോഡ് മെറ്റീരിയൽ ഫീൽഡ്

1. പ്രധാന സൂചകമായി ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രകടനം

പ്രാരംഭ ചാർജ്/ഡിസ്ചാർജ് നിർദ്ദിഷ്ട ശേഷി: ബാറ്ററി ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ഉറപ്പാക്കാൻ ഇത് ≥350.0 mAh/g (നാഷണൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് GB/T 24533-2019) ൽ എത്തണം. പ്രാരംഭ കൂലോംബിക് കാര്യക്ഷമത: ആദ്യ ചക്രത്തിൽ മെറ്റീരിയലിന്റെ റിവേഴ്‌സിബിൾ ശേഷി അനുപാതത്തെ ≥92.6% ന്റെ ആവശ്യകത പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന പാരാമീറ്ററുകൾ: ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ ഡിഗ്രി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനും ലാറ്റിസ് വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോൺ മൊബിലിറ്റി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും (002) പ്ലെയിൻ സ്‌പെയ്‌സിംഗ് (d002) എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (XRD) പരിശോധനയിലൂടെ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു. 2. കണിക വലുപ്പ വിതരണവും നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവും

കണിക വലിപ്പ വിതരണം: ബാറ്ററി സ്ലറി തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയും വോള്യൂമെട്രിക് ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ശരാശരി കണിക വലിപ്പവും (D50) വിതരണ വീതിയും നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്. വലിയ കണങ്ങളുടെ ശൂന്യതകൾ നിറയ്ക്കുന്ന ചെറിയ കണികകൾ കോംപാക്ഷൻ സാന്ദ്രത മെച്ചപ്പെടുത്തും. നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം: പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രവർത്തനത്തിനും പ്രാരംഭ ശേഷി നഷ്ടത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ കൈവരിക്കണം. അമിതമായ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം ബൈൻഡർ ഉപയോഗവും ആന്തരിക പ്രതിരോധവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം അപര്യാപ്തമായ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം ലിഥിയം-അയൺ ഡീഇന്റർകലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. 3. ശുദ്ധതയും മാലിന്യ നിയന്ത്രണവും

സ്ഥിരമായ കാർബൺ ഉള്ളടക്കം: ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രകടനത്തിൽ നിഷ്ക്രിയ ഘടകങ്ങളുടെ ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ≥99.5% ആവശ്യമാണ്. ഈർപ്പവും pH മൂല്യവും: സ്ലറി തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയയുടെ സ്ഥിരതയെ ബാധിച്ചേക്കാവുന്ന, വസ്തുവിന്റെ ഈർപ്പം ആഗിരണം അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ കർശനമായ നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ്.

II. ഇലക്ട്രോഡ് റോഡ് (ഉദാ: ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡ്) ഫീൽഡ്

1. ചാലകതയും മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും

പ്രതിരോധശേഷി: ഇലക്ട്രോഡ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഊർജ്ജനഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇത് μΩ·m ലെവൽ വരെ കുറവായിരിക്കണം. വഴക്കമുള്ള ശക്തി: ഉപയോഗത്തിനിടയിലെ മെക്കാനിക്കൽ സമ്മർദ്ദത്തെ ചെറുക്കുന്നതിനും പൊട്ടുന്നത് തടയുന്നതിനും ഉയർന്ന വഴക്കമുള്ള ശക്തി ആവശ്യമാണ്. ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്: താപ ആഘാതം അല്ലെങ്കിൽ മെക്കാനിക്കൽ വൈബ്രേഷൻ മൂലമുള്ള വിള്ളലുകൾ ഒഴിവാക്കാൻ കാഠിന്യത്തിനും കാഠിന്യത്തിനും ഇടയിലുള്ള ഒരു സന്തുലിതാവസ്ഥ ആവശ്യമാണ്. 2. താപ സ്ഥിരതയും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും

താപ വികാസ ഗുണകം: ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഡൈമൻഷണൽ മാറ്റങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോഡിനും ഫർണസ് ചാർജിനും ഇടയിലുള്ള മോശം സമ്പർക്കം തടയുന്നതിനും ഇത് കുറവായിരിക്കണം. ആഷ് ഉള്ളടക്കം: ഇലക്ട്രോഡ് ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധത്തിൽ മാലിന്യങ്ങളുടെ ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഇത് ≤0.5% ആയിരിക്കണം. ചാരത്തിലെ ലോഹ മൂലകങ്ങൾക്ക് ഇലക്ട്രോഡ് ഓക്സിഡേഷൻ ത്വരിതപ്പെടുത്താനും സേവന ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. 3. നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ

ബൾക്ക് ഡെൻസിറ്റി: ഇലക്ട്രോഡ് കോംപാക്റ്റ്നെസ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ചാലകത, ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഉയർന്ന ബൾക്ക് ഡെൻസിറ്റി ആവശ്യമാണ്. ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ, ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷൻ പ്രക്രിയ: ക്രിസ്റ്റൽ ക്രമം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും പ്രതിരോധശേഷി കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഒന്നിലധികം ഇംപ്രെഗ്നേഷനുകളും ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള ഗ്രാഫിറ്റൈസേഷനും (≥2800°C) ആവശ്യമാണ്.

III. ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് സൂചക മുൻഗണന ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ആനോഡ് വസ്തുക്കൾ: ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയ്ക്കും ദീർഘമായ സൈക്കിൾ ആയുസ്സിനുമുള്ള ആവശ്യകതകൾ അവ നിറവേറ്റണം, അതിനാൽ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രകടനം, കണികാ വലിപ്പ വിതരണം, പരിശുദ്ധി എന്നിവയ്ക്കുള്ള കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ. ഇലക്ട്രോഡ് റോഡുകൾ: ഉയർന്ന താപനിലയിലും ഉയർന്ന വൈദ്യുത സാന്ദ്രതയിലും അവ സ്ഥിരതയോടെ പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതിനാൽ ചാലകത, മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, താപ സ്ഥിരത എന്നിവയിൽ കൂടുതൽ ഊന്നൽ നൽകുന്നു.